固体催化剂造粒技术

在炼油和石油化学工业生产过程中，据称催化过程占90％以上。60年代，FAV型沸石应用于催化裂化，不仅带来了惊人的经济效益，而且有力地促进催化裂化技术突跃性发展，进入21世纪后催化技术对石化工业的发展和经济效益的提高仍有至关重要的作用。就全球炼油催化剂市场而言，预计到2005年加氢处理催化剂的销售额将达到9.65亿美元，催化裂化剂8.04亿美元，加氢裂化催化剂1.34亿美元，重整催化剂1.34亿美元，其他各种催化剂，如异构化、醚化、制氢、硫磺回收等为6.43亿美元。如此博大的市场，作为催化剂的生产厂家，如何选择合理的造粒技术尤为重要。 　　1 成型造粒技术 　　成型造粒技术是各类粉体、颗粒、溶液或熔融原料在一定外力作用下互相聚集，制成具有一定形状、大小或强度的固体颗粒的单元操作过程。 　　该技术有以下几种类型： 　　a.压缩成型。将一定湿度的粉体放在一定形状、封闭的模具中，通过外部施加压力，使粉体团聚、压缩成型的方法。 　　b.挤出成型。将粉体和适量助剂经充分捏合后，湿物料送入挤条机，在外部挤压力的作用下，粉体将与模具孔开孔相同的截面形状(圆柱形、三叶型、四叶型)从另一端排出。 　　c.转动成型。将粉料和适量水(或粘结剂)送入转动的容器中，粉体微粒在液桥和毛细管力作用下团聚一起，形成微核，在容器转动所产生的摩擦力和滚动冲击作用下，不断地在粉体层回转、长大，最后成为一定大小的球型颗粒。 　　d.喷雾干燥成型。采用雾化器将原料浆液分散成雾滴，并用热风干燥雾滴，生成粉状、微球状产品，该类产品适用于流化床反应器。 　　2 造粒设备的比较 　　固体催化剂各种造粒设备的具体情况见表1。 　　表中任何一种挤出机都不是万能的，都不能适应所有催化剂产品的生产，若使单螺杆挤出机能生产多种类型的产品，可进行下列改进： 　　a.将单螺杆挤出机的螺杆制作成多段，且各段螺距可不完全相同，这样就成变螺距单螺杆挤出机。 　　b. 在挤出筒上安装可调整削钉，这样可破坏物料与螺杆的粘合，避免物料随螺杆同步旋转而丧失轴向移动和挤出能力的情况。 　　c.进料斗内安装异向旋转拔叉，可防止物料架桥。 　　3 结束语 　　综上所述，生产条形产品要选用挤出成型设备，生产球形产品要选用转动成型设备，生产粉末状产品要选用喷雾干燥设备。当然选用成形设备前必须做大量的试验工作；若产品末定型时，先考察有无先例，如有类似工艺流程，可借鉴现成的催化剂形状，进行开发研制。 · 行业聚焦： 冷冻干燥设备技术用途十分广泛，早在本世纪初科学家就在实验室中用冻干的方法来保存生物标本、菌种等，后来在工业上一些制药厂用冻干的方法来生产抗菌素、疫苗、血清和各种生物药品。到了60年代，欧美、日本等发达国家开始用冻干的方法生产食品，主要品种有：蘑菇、大蒜、蔬菜、牛肉、海产品、咖啡等等。到了80年代，冻干产品生产几乎包罗万象，诸如各种饮料、调料、快餐食品、小食品、保健食品、水产、肉蛋、食用菌、酶制剂、藻类等等，同时规模和产量也不断扩大。 　　在中国，冷冻干燥设备技术在制旋转闪蒸空压机干燥机产品特点: 　　◆由于物料受到离心、剪切、碰撞、摩擦而被微粒化，呈高度分散状态及固气两相间的相对速度较大，强化了传质传热，故该机生产强度高。 　　◆干燥气体进入干燥机底部，产生强烈的旋转气流，对器壁上物料产生强烈的冲刷带出作用，消除粘壁现象。 　　◆在干燥机底部高温区，热敏性物料不与热表面直接触，并装有特殊装置，解决了热敏性物料的焦化变色问题国外发达国家在八十年代时已开始进行工业化微波真空干燥设备开发，并在实际应用中取得良好的效果。法国国际微波公司用微波真空干燥设备加工无籽葡萄干，将传统工艺65℃、24小时热风烘干变为50℃、5小时微波真空干燥，产品质量和产量都大大提高。鹏洲微波设备有限公司在国内率先开始研发微波真空设备，通过几年的努力，完成工业化10KW微波真空干燥设备研制。为制药工程、生物工程、化工工程、材料工程以及农副产品深加工提供了一种新型、高效的干燥设备。 　　如下是微波真空低温干燥的几大优点： 　　1、高效常规的真空干燥设备都采用蒸汽进行加热，需要从里到外进行加热，加热速度    喷雾干燥机是将溶液或悬浮液直接干燥为固体颗粒的干燥设备。可由料液直接获得干燥产品，省去蒸发、结晶、分离及粉碎等单元操作，可连续、自动化生产，操作稳定。采用这种干燥方法，喷雾干燥机中气固两相接触表面积大，干燥时间短，一般干燥时间为5~30s，适宜于干燥热敏性物料。干燥所得产品质量良好，可获得30~50μm的微粒，产品流动性和速溶性好。 　　喷雾干燥机被广泛应用于医药、化工、农药、染料、木材、食品、陶瓷、化肥等行业，传统的喷雾干燥行业都是简单的把一种产品配制成溶液，然后把它通过喷雾干燥曲扭转载荷的中空轴的强度分析。对于工作圆盘可采用有限元计算强度，对于中空轴则采用简化的力学模型来计算主轴的挠度和最大应力。 　　4 发展趋势 　　随着人们的节能及环保意识的不断加强，开发新型节能的组合式干燥机和高效环保型干燥机将是今后旋转式间接干燥机发展的主要方向之一。另外，随着计算机辅助设计技术(CAD)的不断发展，把CAD技术结合到旋转式间接干燥机的设计开发中也是干燥机设计技术发展的必然趋势。利用VisualC++的MFC库等面向对象的软件开发环境将整个设计过程做成软件，通过友好的用户界面提供参数化设计，用户只要输入设计参数，由软件自动完成设计校核，直至最终出图。

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